Perbedaan utama antara energi Fermi dan tingkat Fermi adalah bahwa energi Fermi adalah energi tingkat fermi, sedangkan tingkat Fermi adalah ukuran elektron yang paling tidak terikat erat dalam padatan.
Istilah energi fermi dan tingkat Fermi dinamai menurut nama fisikawan Enrico Fermi. Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K) sedangkan tingkat Fermi adalah potensi kimia elektron.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Energi Fermi
3. Apa itu Tingkat Fermi
4. Perbandingan Berdampingan – Energi Fermi vs Tingkat Fermi dalam Bentuk Tabular
5. Ringkasan
Apa itu Energi Fermi?
Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K). Ini adalah energi kinetik maksimum yang dapat dimiliki elektron pada suhu ini. Selain itu, nilai energi Fermi adalah konstan untuk padatan tertentu. Kita dapat mendefinisikan istilah energi Fermi sebagai tingkat energi tertinggi yang ditempati suatu material pada suhu nol mutlak. Dengan kata lain, semua elektron padatan cenderung menempati keadaan energi pada atau di bawah energi Fermi padatan pada suhu 0 K.
Dalam logam, energi Fermi memberikan kecepatan elektron selama konduksi. Oleh karena itu, selama konduksi logam, hanya elektron yang memiliki energi dekat dengan energi Fermi yang akan berkontribusi pada proses tersebut.
Gambar 01: Membandingkan Celah Pita Logam, Semikonduktor, dan Isolator
Selanjutnya, konsep energi Fermi penting dalam menggambarkan perilaku semikonduktor. Misalnya, semikonduktor tipe-n memiliki energi fermi yang dekat dengan pita konduksi . Sebaliknya, semikonduktor tipe-p memiliki energi fermi yang dekat dengan pita valensi .
Apa itu Fermi Level?
Tingkat Fermi adalah potensial kimia elektron. Ini adalah tingkat energi di mana probabilitas menemukan elektron adalah 50%. Ini adalah orbital molekul yang terisi tertinggi dalam pita valensi pada 0 K. Oleh karena itu, ada banyak keadaan kosong untuk menerima elektron. Tingkat Fermi terletak di celah pita, antara pita konduksi dan pita valensi.
Apa Perbedaan Antara Energi Fermi dan Tingkat Fermi?
Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K) sedangkan tingkat Fermi adalah potensi kimia elektron. Jadi, kita dapat mengatakan bahwa perbedaan utama antara energi fermi dan tingkat Fermi adalah bahwa energi Fermi adalah energi tingkat Fermi sedangkan tingkat Fermi adalah ukuran elektron yang paling tidak terikat erat dalam padatan.
Infografis di bawah ini memberikan detail tambahan tentang perbedaan antara energi fermi dan tingkat Fermi.
Ringkasan – Energi Fermi vs Tingkat Fermi
Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K) sedangkan tingkat Fermi adalah potensi kimia elektron. Oleh karena itu, perbedaan utama antara energi fermi dan tingkat Fermi adalah bahwa energi Fermi adalah energi tingkat Fermi, sedangkan tingkat Fermi adalah ukuran elektron yang paling tidak terikat erat dalam padatan.
Referensi:
1. “Apa itu Energi Fermi? - Fisika." Pertemuan Metropolia , Tersedia di sini .
Gambar Courtesy:
1. “BandGap-Comparison-withfermi-E” – Tidak tersedia penulis yang dapat dibaca mesin. S-kei diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). – Tidak tersedia sumber yang dapat dibaca mesin. Pekerjaan sendiri diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta) (CC BY-SA 2.5) melalui Commons Wikimedia
